农村400V电网无功补偿思路构建

农村400V电网无功补偿思路构建

何志宏

何志宏

（江苏省电力公司丹阳市供电公司212300）

摘要：本文针对400V电网的使用现状，介绍了其无功补偿方式——线路补偿、终端补偿，并针对电容器容量计算问题进行了简单说明。

关键词：400V电网；无功补偿；电网电压；终端补偿

现如今，农村生活水平日益提高，家用电器也日益普及，400V的低压电网已经开始过载，功率也因此受到了一定程度的影响。而且，农村偏远地区的住宅居民点、厂矿单位配电线路更新速度缓慢，使得线路的末端电压严重低于正常使用范围，空调、洗衣机等无法正常使用。这就需要为低压电网增加一定量的电容器，以对低压电网进行无功补偿。

一、400V电网无功补偿方式

（一）线路补偿

所谓线路补偿，即在架空的线路上安装并联电容器，使电网功率因数得到提高，降损升压。这种补偿在高压电网中较常见，在400V这样的低压电网中应用较少。由于安装在线路上的并联电容器距离变电站较远，容易出现诸多工程问题，如控制成本高、保护不易配置等。因此，线路补偿有着如下的工程要求：

首先，力求减少补偿点。多点补偿的效果固然更好，但是安装及维护的费用也会随着补偿点数量的增加而成正比增加。其次，适量补偿。过大的补偿容量很容易造成轻载时出现过补偿、过电压现象，而且，有限的杆上空间也使得电容器散热不便。然后，接线要简单化，这样可以使得补偿设备的故障率有效降低。

（二）终端补偿

终端无功补偿，即为“就地补偿”。在400V配电线路末端，直接提供无功功率以便满足负载需要，进而使配电线路无功流量得以减小，有效降低线损。现如今，在我国农村地区，大幅增长的低压用户用电量使得小区、厂矿和企业对无功功率有着很大的需求，在用户末端直接进行无功补偿能够在维持电压水平的同时最大限度降低电网损耗。对于负荷平稳、容量较大且使用频率高的设备，如厂矿和企业中的电动机，就地补偿不失为一种好的补偿方式。而针对小区内部的用户终端，由于其波动大，负荷小，无人管理且地点偏于分散，开发新型终端补偿装置已成为大势所趋。该装置需要满足体积小、免维护、智能型控制、安装简单、造价低廉、功能完善等要求。终端补偿方式具有诸多优点。它可以减少近20%左右的线损率，使电压损耗减小，也使电压质量有所改善，系统能量得以释放，线路供电能力得到提高。

二、计算电容器的补偿容量

功率因数，即有功功率除以视在功率得到的比值。比值越高，说明用电设备利用率越高，设备的利用就越合理、充分、经济。对于电力用户而言，功率因数自然是越高越好，但不能把它提高到1，一般在0.90至0.98为最佳。当该因数接近1时，要想使该因数继续提高，要耗费很大投资，这样会很不合算。

需要指出一点，计算这三个量时，电压要取值在其对应段上额定电压，如果使用了某一个基准电压进行计算。需要将每一段的额定电压针对基准电压进行折算处理。

每一段上这三个值求出后，在每个节点上，其无功经济当量、无功补偿当量等于在这个节点之前无功功率流经的各段之和。

据此可以继续分析无功临界当量，从而对补偿效益进行分析。

四、终端补偿方式案例分析

某村为解决偏远地区用户的用电需求问题，决定对该村400V电网进行终端补偿。能够进行终端补偿设备的安装的位置只有三个，分别是在住宅楼的总配电箱进线位置、单元配电箱的进线位置以及每住户配电箱进线位置。由于绝大多数的每户负荷量在6000瓦以下，而且需求波动较大，因此经过缜密的计算后，选了前两个点进行补偿。在负荷特别大时，还单独设置了补偿控制盒。终端补偿装置的安装，使用户拥有了稳定的生活电压。

五、开发新型终端补偿装置的意义

农村电网线路，部分末端有着较大的负荷波动幅度，基荷占比较小。首先，不同的季节，或者是节假日与工作日，以及每天不同的时间段，负荷量的变化很大；其次，负荷的容量不大，地点又比较分散，正因为此，补偿的经济功率因数和集中补偿的并不一样；再次，很多终端补偿往往不预留安装位置，而且没有专人对此进行监管，很多甚至还需要进行分相控制。现如今的很多补偿设备，往往随着设备的运转而投入，随着设备的运转中断而摘除。因此，针对新型终端补偿装置进行开发，在现阶段具有重要意义。

新型的终端补偿设备，要力求功能完善，高智能化程度，减少维护。其体积也要尽可能小，方便墙体内嵌入安装或者墙上悬挂安装。其造价也不宜过高，力求方便实用，高性价比。

结语：

通过探讨400V电网的补偿方式，可以明显看出，对于无功补偿方式的选择，要针对具体情况进行具体分析。如果使用终端补偿装置可以达到用电要求，那么使用终端补偿是很好的选择，对降低损耗和提高功率方面非常有效。其改善电压可以取得很好的效果，只是每一单位的投资额较大。线路补偿也具有它的独特优势，例如较高的设备利用率、每单位投资较小，在400V电网补偿中，也能够逐步应用。

参考文献：

[1]安四清，沈浩东，梁顺，梁皑.县级电网全网电压无功优化控制的研究及实施[J].供用电，2012（03）.

[2]程升平，汪光宇，胡玉梅，汪健，许东良，吴小佳.无功优化补偿建设[J].农村电气化，2011（03）.